Note ABES Non-ideality of mixing in phospholipid bilayer system : molecular dynamics view Mélanges non-idéaux dans les bicouches phospholipidiques : approche dynamique moléculaire Bicouches lipidiques Membranes Facteur de structure Réponse linéaire Théorie de Kirkwood-Buff Mélanges lipidiques Théorie des solutions régulières Simulations numériques SPICA LAMMPS Lipid bilayers Membranes Structure factor Linear response Kirkwood-Buff theory Lipid mixtures Theory of regular solutions Numerical simulations SPICA LAMMPS 530.4 572.57 543 Mélanges (chimie) Membranes lipidiques Phospholipides Dynamique moléculaire Les phospholipides sont des molécules amphiphiles qui s'auto-assemblent en bicouches dans l'eau et présentent des propriétés physiques et chimiques complexes et diverses en fonction de leur composition. Le rôle des lipides dans les membranes cellulaires est essentiel. La dynamique moléculaire permet d'étudier les structures des bicouches à des échelles nanométriques et picosecondes, qui sont soit difficiles soit impossibles à atteindre expérimentalement. Nous nous concentrons ici sur les propriétés thermodynamiques des mélanges lipidiques purs et binaires, en utilisant le champ de force lipidique à gros grains SPICA. En adaptant la théorie des solutions de Kirkwood-Buff à notre cas, nous analysons les fluctuations de densité dans l'espace réciproque (facteurs de structure) pour obtenir les paramètres thermodynamiques d'intérêt, tels que la compressibilité ou l'énergie libre de mélange dans une théorie de description régulière des solutions. Nous montrons ensuite comment relier en pratique les propriétés moléculaires des modèles lipidiques à gros grains aux propriétés thermodynamiques collectives du système macroscopique correspondant. Phospholipids are amphiphilic molecules that self-assemble into bilayers in water, and display complex and diverse physical and chemical properties depending on the composition. The role of lipids in cell membranes is essential. Molecular dynamics allows to investigate bilayer structures at nanometric and picosecond scales, that are either challenging or impossible to reach experimentally. We focus here on the thermodynamical properties of pure and binary lipid mixtures, using the SPICA coarse-grained lipid force field. Adapting the Kirkwood-Buff theory of solutions to our case, we analyse the density fluctuations in reciprocal space (structure factors) to obtain the thermodynamic parameters of interest, such as the compressibility or the free-energy of mixing in a theory of regular solution description. We then show how to relate in practice the molecular properties of coarse-grained lipid models to the collective thermodynamical properties of the corresponding macroscopic system. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 31692608 Université de Strasbourg Strasbourg 2023-12-31 https://theses.hal.science/tel-04119671 application/pdf 31676556 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2022/BEREZOVSKA_Yelyzaveta_2022_ED182.pdf http://www.theses.fr/2022STRAE031/abes https://theses.hal.science/tel-04119671 https://theses.hal.science/tel-04119671 https://theses.hal.science/tel-04119671 Berezovska Yelyzaveta 1996-09-16 FR 270137122 0EFB1T04FD7 21820660 4200002 https://theses.fr/2022STRAE031 2022STRAE031 https://doi.org/10.70675/71a731cbzb8a7z4821za0a1zbeed2a23da81 2022-12-12 Physique Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Thalmann Fabrice MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 177979666 Meyer Hendrik MADS_PRESIDENT_DU_JURY 150353685 Marques Carlos Manuel MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 084442247 Loison Claire MADS_RAPPORTEUR_1 19129750X Callan-Jones Andrew MADS_RAPPORTEUR_2 270137491 École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 182 156500019 Institut Charles Sadron (Strasbourg ; 1985-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 156774062 167 ddc:530 ddc:570 ddc:540 Thalmann Fabrice Meyer Hendrik Marques Carlos Manuel Loison Claire Callan-Jones Andrew École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) Institut Charles Sadron (Strasbourg) PDF 31692608